Cipul cuantic Willow a rezolvat în 5 minute un calcul de 10 septilioane de ani

Curiozitate.ro

Cipul cuantic Willow a rezolvat în 5 minute un calcul de 10 septilioane de ani

Zece septilioane de ani. Adică 10.000.000.000.000.000.000.000.000 de ani – de aproximativ 700.000 de ori mai mult decât vârsta actuală a universului. Atât i-ar lua lui Frontier, unul dintre cele mai puternice supercomputere clasice din lume, să finalizeze un singur calcul.

Google a reușit să facă același lucru în mai puțin de cinci minute. Pe 9 decembrie 2024, compania a prezentat lumii Willow, un procesor cuantic cu 105 qubiți. Iar comunitatea științifică a rămas fără cuvinte. Testul care a demonstrat această performanță se numește Random Circuit Sampling, sau RCS.

Practic, procesorul trebuie să calculeze probabilitatea unor șiruri de zerouri și unu atunci când porțile cuantice acționează aleator asupra qubiților.

Hartmut Neven, fondatorul Google Quantum AI, explică simplu: acest test este un fel de poartă de intrare în lumea calculului cuantic – verifică dacă un computer cuantic face ceva ce unul clasic nu poate face. Orice echipă care construiește un astfel de computer trebuie mai întâi să treacă de RCS.

Altfel, nu există niciun motiv să creadă că sistemul lor are vreun avantaj real. Adevărata măiestrie a lui Willow nu stă însă doar în viteză, ci într-un fenomen pe care fizicienii l-au tot așteptat: capacitatea de a reduce erorile pe măsură ce sistemul crește.

Qubiții sunt extrem de sensibili – schimbă informații cu mediul și greșesc des. De când Peter Shor a introdus corectarea erorilor cuantice, în 1995, oamenii de știință vorbeau despre un prag teoretic, „subprag”, dincolo de care rata de eroare scade exponențial. Willow l-a atins.

Rezultatele, publicate în revista Nature, arată că un cod de distanță de 101 qubiți funcționează cu o eroare de doar 0,143% pe ciclu de corecție. Iar durata de viață a informației codate este de 2,4 ori mai mare decât cea a celui mai bun qubit fizic individual.

Comparativ cu predecesorul său, Sycamore, Willow se descurcă de aproximativ două ori mai bine în performanța operațională. Dar ratele de eroare codificate sunt de douăzeci de ori mai bune. Este un salt calitativ uriaș. Nu cantitatea de qubiți contează aici, ci robustețea întregului sistem.

În timp ce alte companii, precum IonQ, mizează pe tehnologii complet diferite, cum ar fi ionii prinși, Google pariază pe această viziune a stabilității și a corecției eficiente. În octombrie 2025, Google Quantum AI a anunțat o nouă bornă: algoritmul Quantum Echoes.

De data aceasta, nu mai e vorba doar de un test abstract. Sistemul a rulat un algoritm verificabil, cu aplicații reale, care a depășit supercalculatoarele clasice de 13.000 de ori.

Este pentru prima dată când un computer cuantic demonstrează un avantaj cuantic pe o sarcină practică – ceva ce ar putea accelera descoperirile din chimie, modelarea moleculară sau ingineria materialelor. Drumul până la computere cuantice cu adevărat utile rămâne totuși foarte lung.

Astăzi, ratele de eroare sunt de unu la o mie . Mâine, pentru aplicații serioase, va fi nevoie de unu la un trilion. Chiar și Google avertizează: pentru a ajunge acolo, e nevoie de îmbunătățiri dramatice și de scalarea sistemului la milioane de componente.

Totuși, ceea ce a demonstrat Willow schimbă totul: calea nu mai este o teorie. Echipa estimează că aplicațiile practice, imposibile fără un computer cuantic, ar putea apărea în următorii cinci ani.

Dar saltul de la câteva sute de qubiți la milioane de componente rămâne o provocare care depășește orice scară cunoscută.